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Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie
UMR 7590 - UPMC/CNRS/IRD/MNHN

Zoom Science - Comment les bactéries contribuent au piégeage du nickel dans les sédiments des mangroves de Nouvelle-Calédonie - Juillet 2017

Zoom Science - Comment les bactéries contribuent au piégeage du nickel dans les sédiments des mangroves de Nouvelle-Calédonie - Juillet 2017

La Nouvelle-Calédonie, petit archipel d’environ 20 000 km2 localisé dans le Sud-Est de l’Océan Pacifique, est le sixième exportateur de nickel dans le monde. Les activités minières exacerbent les phénomènes naturels d’érosion et de lessivage des gisements latéritiques nickélifères exploités et entrainent des quantités importantes de particules d’oxydes de fer riches en éléments traces métalliques (Ni, Mn, Cr et Co) vers les écosystèmes littoraux colonisés par des mangroves. Du fait de son positionnement à l’interface entre terre et mer, la mangrove limite la dispersion des particules d’oxydes de fer et des éléments traces métalliques associés vers le lagon de Nouvelle-Calédonie (classé au Patrimoine Mondial de l’Humanité par l’UNESCO depuis 2008). Les travaux précédents des chercheurs de l’équipe MINENV ont montré qu’une fois piégés par les sédiments de mangrove, les oxydes de fer se transforment en sulfures de fer qui fixent le nickel dans les zones appauvries en oxygène (Noël et al. 2014, 2015). L’hypothèse admise est que la formation de ces sulfures de fer enrichis en nickel résulterait de l’activité de bactéries (thio)sulfato- et/ou ferri-réductrices qui sont très abondantes dans ces milieux sédimentaires. Des expériences en laboratoire ont ainsi été réalisées pour reproduire la formation de sulfures de fer enrichis en nickel sous l’influence de l’activité d’une bactérie (thio)sulfato-réductrice capable de réduire les ions sulfate et thiosulfate en sulfures. Les résultats obtenus démontrent que cette bactérie est capable de former un type de sulfure de fer, la mackinawite (FeS), et ils confirment l’efficacité de ce sulfure de fer pour piéger le nickel par incorporation dans sa structure. Ils mettent ainsi en lumière le rôle joué par les bactéries (thio)sulfato-réductrices dans le piégeage du nickel dans les mangroves.

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Références

Ikogou M., Ona-Nguema G., Juillot F., Le Pape P., Menguy N., Richeux N., Guigner J.M., Noel V., Brest J., Baptiste B. and Morin G. (2017) Long-term sequestration of nickel after mackinawite formation by Desulfovibrio capillatus upon Fe(III)-citrate reduction by in the presence of thiosulfate. Applied Geochemistry, 80, 143-154.

Noel V., Morin G., Juillot F., Marchand C., Brest J., Bargar J., Munoz M., Marakovic G., Ardo S. and Brown Jr G.E. (2015) Ni cycling in mangrove sediments from New Caledonia. Geochimica Cosmochimica Acta, 169, 82-98.

Noel V., Marchand C., Juillot F., Ona-Nguema G., Viollier E., Marakovic G., Olivi L., Delbes L., Gelebart F. and Morin G. (2014). EXAFS analysis of iron cycling in mangrove sediments dowstream a lateritized ultramafic watershed (Vavouto Bay, New Caledonia). Geochimica Cosmochimica Acta, 136, 211-228.

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